关于miRNA你知道多少?

一、miRNA的定义 miRNA(microRNA)是一组由基因组编码的长度约20~23个核苷酸的非编码RNA,通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或阻碍其翻译。 miRNA在物种进化中相当保守,...

一、miRNA的定义

miRNA(microRNA)是一组由基因组编码的长度约20~23个核苷酸的非编码RNA,通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或阻碍其翻译。

miRNA在物种进化中相当保守,在植物、动物和真菌中发现的miRNA大部分在特定的组织和发育阶段表达。miRNA的组织特异性和时序性,决定组织和细胞的功能特异性,表明miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用。

二、miRNA数据库

1.miRBase序列数据库是存储miRNA信息最主要的公共数据库之一,提供公布的miRNA序列及注释信息。

2.miRanda数据库提供了关于人类、果蝇和斑马鱼基因组的microRNA靶目标的预测信息以及miRNA在不同组织的表达谱。

3.miRanda是一个miRNA靶基因预测软件,适用范围广泛,不受物种限制,同时提供windows,linux,和macintosh多平台版本,可以下载到本地运行。

三、miRNA名称与编号

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1) miRNA成熟体命名规则(以动物miRNA为例) 

①确定命名规则之前发现的miRNA,则保留原来名字,如hsa-let-7。

②miRNA成熟体简写成miR,再根据其物种名称,及被发现的先后顺序加上阿拉伯数字,如hsa-miR-122;

③高度同源的miRNA在数字后机上英文小写字母(a,b,c,…),如hsa-miR-34a,hsa-miR-34b,hsa-miR-34c等;

④由不同染色体上的DNA序列转录加工而成的具有相同成熟体序列的miRNA,则在后面机上阿拉伯数字以示区分,如hsa-miR-199a-1和hsa-miR-199a-2;

⑤通常一个miRNA前体长度大约为70~80nt,很可能两个臂分别产生miRNA。

以前的做法是:表达水平较高的miRNA后面不加任何符号,而表达水平较低的miRNA后面加上*号,如rno-miR-9*。有时带“*”的miRNA就根本不出现。

而如果没有明显的表达差异,则以“-5p”和“-3p”分别命名。如hsa-miR-26b-5p和hsa-miR-26b-3p,分别表明从hsa-mir-26b前体的5’端臂和3’端臂加工而来的。

在以前的命名中,有时也会以“-s”和“-as”来命名,但现在已经取消了这种命名方式。

注意:miRBase 18.0对miRNA成熟体的名称进行了大量的修改,很多带“*”的miRNA都变成了“-5p”或“-3p”。当然,新名称下面对应有其原来的名称。

2)miRNA编号及名称(以动物miRNA为例) 

miRBase记录了miRNA前体序列及miRNA成熟体序列,其中:

①miRNA前体发夹状结构的miRNA前体转录本以“mir”命名,其编号以“MI”编号,如人的miRNA 122的前体ID为hsa-mir-122,Accession为MI0000442。

②miRNA成熟体  大约20~23nt的miRNA成熟体以“miR”命名,其编号以“MIMAT”编号,如人的miR-122有两个成熟体,其中之一ID为hsa-miR-122-5p ,Accession为 MIMAT0000421;另一个为ID为hsa-miR-122-3p ,Accession为 MIMAT000 4590。 

 3) 不同物种命名方式差别 

 ①动物: 

  miRNA前体:以动物物种缩写+“-”+ mir+“-”+命名顺序,如hsa-mir-122;

  miRNA成熟链:以动物物种缩写+“-”+ miR+“-”+命名顺序,如hsa-miR-122-5p;   

②植物: 

  miRNA前体:以植物物种缩写+“-”+ MIR+命名顺序,如ath-MIR156a。注意:MIR是大写,并与命名顺序之间没有“-”; 

  miRNA成熟链:以植物物种缩写+“-”+ miR+命名顺序,如ath-miR156a。注意:miR是小写,并与命名顺序之间没有“-”; 

 ③ 病毒: 

  miRNA前体:以病毒物种缩写+“-”+ mir+命名顺序,如bhv1-mir-B1;

  miRNA成熟链:以病毒物种缩写+“-”+ miR+命名顺序,如bhv1-miR-B1。

  四、miRNA加工及作用机制(以动物为例) 

  miRNA是一类基因组转录出来的基因表达调控元件编码基因,在动物中多位于基因间隔区及基因内含子。

  1) 绝大多数miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下形成较长的茎环结构,称为初级miRNA(primary miRNA,pri- miRNA)。

  2) Pri-miRNA在Drosha-DGCR8复合体的作用下形成长度约60-70个核苷酸的发夹状RNA,成为前体miRNA(precursor miRNA,pre-miRNA)。

  3) 随后,pre-miRNA在Exprotin-5复合物[2]的作用下被转运出胞核,在胞浆中由Dicer剪切成为miRNA复合体,miRNA复合物(RNA-induced silencing comlex,RISC)与该miRNA的3’翻译区(3’UTR)结合到位于胞浆的P-body(processing bady)中。

  4) 作用方式与匹配程度有关: 

  ①如果miRNA与靶mRNA匹配完全,则该复合体降解mRNA; 

  ②若两者序列部分匹配,尤其是miRNA的5’端2-8个被称为种子序列(seed sequence)的核苷酸与靶mRNA完全匹配,则通过抑制靶mRNA的翻译来沉默特定基因。

  ③有报道指出,有些miRNA可以通过与DNA匹配的方式进而调控表观遗传学变化。

  ④此外,某些miRNA,如miRNA-16能够特异结合于某些基因3’UTR的富含AU元件(AU rich element,ARE),指导Ago等组成RISC区的蛋白与TTP结合,从而改变相应mRNA的半衰期,加速靶mRNA的降解。



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  • 发表于 2020-11-18 11:52
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  • 分类:smallRNA

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Morii
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